ВФК:

Latest revision as of 15:34, 13 October 2025

Історична довідка:

Відділ фізіології кровообігу як структурний підрозділ Інституту фізіології ім. О.О. Богомольця АН УРСР був створений у 1960 році на базі відділу фізіології кровообігу і дихання, який з 1934 по 1960 роки очолював патофізіолог і геронтолог, академік АМН СРСР Микола Миколайович Горєв. Науковим напрямком роботи відділу в той час було вивчення механізмів розвитку шоку, гіпертонічної хвороби, інфаркту міокарда, атеросклерозу тощо. З 1960 по 1986 роки відділ фізіології кровообігу очолював професор Моісей Ісайович Гуревич. Наукова діяльність відділу була спрямована на вивчення центральних і периферичних механізмів регуляції кровообігу та їх значення у розвитку гіпертонії різного походження.

У 1986 році завідувачем відділу було обрано співробітника відділу експериментальної кардіології Вадима Федоровича Сагача. Вперше було описано явище кардіо-васкулярного гуморального впливу через утворення і виділення з міокарда похідних мембранних фосфоліпів а саме простагландинів і лейкотриєнів. Їх вплив на периферичні судини призводив до депонування крові в венозному руслі і обмеження повернення крові до серця, що вносило суттєвий вклад у розвиток системної гіпотонії і шоку. Блокада синтезу вказаних ейкозаноїдів попереджала реакцію депонування крові і суттєво впливала на розвиток шоку. Наведені результати були представлені в докторській дисертації В.Ф. Сагача і в спільній з О.О. Мойбенком монографії «Иммуногенные нарушения деятельности сердечно-сосудистой системы», яка була відзначена премією ім. О.О. Богомольця у 1994 році.

Протягом всього часу у ВФК працювали спеціалісти високого класу, які розробляли і удосконалювали складні фізіологічні установки. Зокрема у відділі здійснювали ефектрофізіологічні дослідження (Бурий В.О., Бондаренко О.І.), досліджували скоротливу активність гляденьком’язових препаратів за допомогою тензометрії (Базилюк О.В., Побігайло Л.Г.), проводили стереотаксичні операції з доступом до глибинних структур головного мозку для вивчення центрального контролю кардіоваскулярних функцій і моделювання геміпаркінсонізму (Шаповал Л.М., Таланов С.), вивчали скоротливу активність ізольованого серця (Шиманська Т.В.). Експериментальна робота відділу завжди концентрувалась на актуальних для кожного відрізку часу медичних проблемах, пов’язаних із серцево-судинною системою, наприклад, радіоактивне ураження, гіпертермія, ендотеліальна дисфункція, діабетична патологія. Дослідження цих та інших станів, механізмів та пошук засобів їх попередження висвітлювалося у дисертаційних кандитатських та докторських роботах. У 2008 році до відділу долучилися к.б.н. Анатолій Коцюруба та к.б.н. Юлія Коркач, які значно розширили експертизу знань відділу у сфері біохімії клітин і метаболічних шляхів.

В останні десятиріччя співробітники відділу продовжують працювати над проблематикою дослідження механізмів розвитку мітохондріальної дисфункції при старінні та порушеннях роботи серця різного ґенезу. У роботах відділу продемонстровано, що з віком та при низці патологій у серці прогресує мітохондріальна дисфункція, яка характеризується підвищенням чутливості мітохондріальних пор транзиторної провідності (mPTP) до природного індуктора – йонів Са2+, що призводить до функціональних порушень роботи серця. Були встановлені механізми, що спричиняють дисфункцію органел, а саме: зменшення вмісту ендогенного газового медіатора H2S і рівнів експресії мітохондріальних роз’єднувальних білків (UCP3), а також неспряженний стан мітохондріальної NO-синтази та послаблення конститутивного синтезу NO на тлі збільшення продукції АФК та процесів перекисного окиснення ліпідів (ПОЛ), порушення гомеостазу Са2+ тощо [Strutynska, Mys, Korkach et al., 2016]. Було також виявлено, що міокардіальна патологія при дефіциті нігростріатного дофаміну (хворобі Паркінсона) супроводжується мітохондріальною дисфункцією зі збільшенням чутливості mPTP до індукції [Talanov et al., 2010].

Значна увага приділялася пошуку біологічно-активних речовин з потенційними кардіопротекторними властивостями та з’ясуванню їх участі у сигнальних механізмах, пов’язаних з регуляцією мітохондрій. Результати свідчась, що кардіопротекторна дія ендогенних молекул, таких як гормон мелатонін [Rudyk, Sahach et al., 2006], коензим Q [Chorna, Strutynska et al], оксид азоту та сірководень [Strutynska, Semenykhina et al., 2011] реалізуються, зокрема, через інгібування mPTP у серці. Таким чином, попередження пороутворення за допомогою різних агентів здатне, в певній мірі, забезпечити захист серця при старінні та паталогічних станах і, зокрема, при реперфузійних ушкодженнях. Важливим відкриттям став факт, що до інгібування mPTP задіяні ендогенні механізми кардіопротекції, ініційовані при моделюванні ішемічного прекондиціювання [Hoshovs' ka et al., 2011], що дає змогу збільшити резистентність міокарда до дії ішемії-реперфузії. Не менш цінним було відкриття, що фізичні тренування чинять інгібуючий вплив на утворення mPTP і ефективність кальцієвого гомеостазу в мітохондріях [Strutynska, Mys et al., 2022]. Тому запобігання індукції mPTP за допомогою інгібіторів, антиоксидантів та фізичних тренувань може бути ефективним способом кардіопротекції.

Співробітниками відділу досліджували ефекти нового газового медіатора сірководню, який поряд з оксидом азотом задіяний в багатьох механізмах регуляції серця і судин, при різних патофізіологічних станах організму, а саме: його роль у змінах функціонування серця гіпертензивних тварин (Н. О. Дорофеєва), регуляції тонусу гладеньких м’язів судин К. О. Драчук), порушеннях функції серця і судин при старінні (Ю. В. Гошовська, Л. А. Мись), регуляції кальцієвого гомеостазу та функції мітохондрій серця дорослих і старих тварин (Н.А. Струтинська, Л. А. Мись, А. Ю. Лучкова). Вперше показано, що у старих тварин недостатній синтез H2S можливо відновити разом з функціональним станом серцево-судинної системи, використовуючи сполуку піридоксаль-5-фосфат (PLP) як кофактор H2S-синтезуючих ферментів. Індукована піридоксаль-5-фосфатом кардіопротекція при старінні була пов’язана із підвищенням експресії цистатіонін-γ-ліази та 3-меркаптопіруватсульфуртрансферази, що призводило до стимуляції ендогенного синтезу сірководню у серцево-судинній системі. Важливим результатом дії піридоксаль-5-фосфату була також активація АТФ-чутливих калієвих каналів, які є центральною ланкою кардіопротекції при ішемії-реперфузії міокарда, а також до відновлення синтезу оксиду азоту і його рівнів в тканинах серця і судин. Це запобігало розвитку оксидативного і нітрозативного стресу в тканинах серця і судин, а також сприяло відновленню ендотелійзалежного розслаблення судин та покращувало функціональний стан серця [Mys, 2020, 2022]. Іншим способом стимуляції ендогенного синтезу сірководню у серці при старінні є помірні фізичні навантаження. При тренуванні старих тварин значно збільшувалася експресія H2S-синтезуючих ферментів (CSE і 3-MST) і відновлювалася ендогенна продукція H2S у серцевій тканині та мітохондріях. Крім того фізичні навантаження сприяли суттєвому зменшенню окисного стресу у мітохондріях серця старих щурів, що асоціювалося із пригніченням відкривання mPTP як індикатора мітохондріальної дисфункції [Strutynska, 2022].

У результаті досліджень ролі газового трансмітера H2S було виявлено його тісний зв'язок із системою глутатіону – найпотужнішого ендогенного антиоксиданта, вміст якого в клітинах є критично важливим для боротьби з надмірною кількістю АФК і перекисним окисленням ліпідів. Зменшення вмісту глутатіону відбувається не лише при дії інгібітора (BSO), але й при ішемії-реперфузії, що можна попередити попереднім введенням комбінації сполук PAG та L-цистеїну. Вперше показано, що застосування модуляторів H2S-синтезуючих ферментів – пропаргілгліцину і L-цистеїну, стимулювало синтез глутатіону, що здійснювало потужний протекторний ефект на функцію серця при її порушенні за ішемії-реперфузії (к.б.н. Ю.В. Гошовська, к.б.н. Р.А. Федічкіна, І.Ю. Охай). Індукція синтезу глутатіону забезпечувала кардіопротекцію, регулюючи передачу сигналів через NO, AMPK і PPARa в ішемізованих серцях щурів [Goshovska, 2021].